集美大学航海学2教案：测天定位..doc

第七章 观测天体定位 在航海实践中，至少需要两条或两条以上交角合适的、对应于同一时刻的船位线相交才能确定船舶所在的位置。本章将主要介绍几种常用的天文定法方法。 海上测天定位主要包括白昼采用太阳移线定位，低纬度海区太阳特大高度定位，“同时”观测太阳、金星定位和晨昏采用星体定位。 第一节 观测太阳移线定位 白昼通常只能观测到太阳，在观测一次太阳求得一条太阳船位线之后，间隔一段合适时间再观测一次，求得另一条太阳船位线，然后进行移线定位，这种定位方法称为太阳移线定位。 一、太阳移线定位的条件 太阳移线定位的精度主要与两次观测的时间间隔有关。由航迹推算原理可知：两次观测间的时间间隔越短，转移船位线所带来的航向、航程的推算误差就越小。同时由船位误差理论可知：用两条船位线定位，两船位线的交角应在30°～90°范围之内，以趋近90°为最佳，太阳方位要变化到如此大小，一般又需较长时间，这是一对矛盾。 在一般情况下，如果两次观测的时间过短，尽管减小了推算误差，但是太阳方位变化太小，使两条船位线交角小于30°。相反，如果两次观测的时间间隔过长，虽然太阳方位变化较大，可使两船位线的交角达90°,但是转移船位线的推算误差也随之积累增大。为兼顾这两方面的要求，两次观测的时间间隔一般约为1h ～2h ,太阳方位变化约30°～50°，以不小于30°为宜。 二、太阳移线定位的有利时机 太阳在中天前后其方位变化较快，在较短的时间内，太阳方位变化就可超过30°。因此，太阳中天前后一段时间是观测太阳移线定位的有利时机。 在航海实践中，一般常采用太阳中天前和中天时各观测一次，移线求出中天或正午船位。也有采用测量中天前、中天、中天后的太阳高度进行多次移线定位的情况。 在低纬海区内，当太阳中天高度很高(达88°左右)时，从日出到中天前和中天后至日没，太阳方位变化非常缓慢，有时太阳方位变化30°左右，往往就要等待4－5小时之久，从而使太阳移线定位失去意义。相反，在这种情况下，太阳中天前后十几分钟，甚至几分钟之内，太阳方位变化就可达30°以上。因此，就可在短时间内，测得2～3条太阳船位线求出观测船位 (见太阳特大高度定位)。 三、移线定位方法 1. 直接平移天文船位线法 在海图作业中，天文船位线用“ ”表示，转移天文船位线用“ ”表示，天文观测船位用“ ”表示。 （1）两次观测间无转向的移线定位方法 如图4-7-1所示，c1为第一次观测时ZT1的推算船位，c2为第二次观测时ZT2的推算船位，计划航向CA，航速V，ΔT和S分别为两次观测的时间间隔和航程。太阳船位线I－I应沿CA方向平移，距离等于S，得转移船位线I′－I′。 （2）两次观测间有转向的移线定位方法 如图4－7－2所示，S′是两次观测的推算船位C1 和C2之间的直线距离，太阳船位线I－I应沿C1C2方向平移，距离等于S′,得转移船位线Ｉ?－Ｉ?。 图 6×6cm 图 6×6cm 图 4－7－1 图 4－7－2 2. 转移作图点（计算点）法 如果需要直接画出转移船位线或者船位线与计划航线CA接近平行时，均可采用转移作图点法来作转移船位线。该法可分为作图转移法和计算转移法。 （1）作图转移法 由要转移的作图点起，按两次观测间的航向CA和航程S在海图上直接转移作图点，得转移终点后，过该点按原来的Ac和Dh画船位线，即是转移船位线。 （2）计算转移法 根据要转移的作图点的坐标（,）和两次观测之间的航向CA和航程S用计算方法求得转移终点的坐标（,），在海图上标出该点，过该点按原来的Ac和Dh画船位线,即是转移船位线。转移终点坐标（,）的计算公式如下： 移线航程 ＝·（T2－T1）h 纬 差 ＝cos CA ＝＋＝＋ 经 差 ＝sin CA/cos（＋）sin CA / cos ＝＋ ＝＋ 转移终点坐标 采用上述公式计算时，北纬、东经为“＋”；南纬、西经为“－”。 太阳移线定位一般间隔1h～2h 。如果航速较高，在海图或空白纸上采用较大比例尺时，作长距离移线不方便，这时采用上述方法较为有利。 例4－7－1 1996年9月7日，ZT1050，?c 35°07.0N，λc 122°11.0E，计划航向CA012°，航速V12，测得太阳下边沿六分仪高度hs 57°42.9，CT02h 54m 10s，WT35 s，CE03 m22s (快)，